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Digitalisierung

Blockchain – mehr als nur Bitcoins

Ob sich Bitcoins jemals in großem Stil durchsetzen werden, ist ungewiss. Die Blockchain-Technologie hinter der Kryptowährung allerdings könnte viele Wirtschaftsbereiche grundlegend verändern und die Finanzbranche revolutionieren

02.05.2016

Bitcoins, die seit Anfang 2009 als virtuelle Währung in einem globalen Netzwerk von Computern existieren, genießen einen zweifelhaften Ruf. Sie sind nicht nur für extreme Wertschwankungen berüchtigt, sondern gelten auch als Zahlungsmittel, das häufig am Rande oder außerhalb der Legalität eingesetzt wird. Das Bahnbrechende des neuen Währungssystems liegt darin, dass es ganz ohne staatliche Kontrolle durch eine Notenbank funktioniert und auf zentrale Stellen wie Geschäftsbanken verzichtet. Das System selbst macht die Währung fälschungssicher und sorgt dafür, dass die im Umlauf befindliche Geldmenge eine festgelegte Grenze nicht überschreitet. Doch sind es weniger die Bitcoins, die aktuell das Interesse der Finanz- und IT-Industrie auf sich ziehen, als die dahinterstehende Technologie, die sogenannte Blockchain. Sie bietet Potenzial weit über Transaktionen mit virtuellen Währungen hinaus, ist abseits von Bitcoins und ihren zahlreichen Klonen aber noch nicht über das Experimentierstadium hinausgekommen.

Geschaffen hat Bitcoin – und damit Blockchain – eine Person oder Personengruppe, die sich hinter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto verbirgt. In seinem Konzept, das Satoshi Nakamoto 2008 auf neun Seiten veröffentlichte, entwarf er eine reine Peer-to-Peer-Version von elektronischem Geld. Die zugrundeliegende Idee wird inzwischen von einer Reihe Start-ups, Banken und IT-Unternehmen weiterentwickelt. Ihr Ziel ist es, die Technologie auf andere Geschäftsbereiche zu übertragen, etwa auf den Handel mit Wertpapieren. Außerdem wollen sie mithilfe der Blockchain innovative Formen der Vertragsgestaltung entwickeln.

Dezentrale Buchführung und Verschlüsselung

Eine Blockchain ist, stark vereinfacht, ein digital geführtes, öffentliches Buchhaltungsjournal, das dezentral auf einer Vielzahl von Rechnern weltweit gespeichert und verwaltet wird. Wie das Wort erahnen lässt, handelt es sich um eine Kette von (Daten-)Blöcken. In diesen Blöcken sind im Fall von Bitcoin sämtliche jemals getätigten Transaktionen gespeichert. Damit wächst die Kette mit jeder weiteren Transaktion. Im Gegensatz zu Banküberweisungen werden die Identitäten der Sender und Empfänger von Bitcoins pseudonymisiert.

Da jeder Nutzer das Buchhaltungsjournal einsehen, aber keiner allein es verändern kann, sind die Informationen darin transparent und in hohem Maße fälschungssicher. Neue Eintragungen können nur nach strikten Regeln und allgemeiner Zustimmung der Nutzer vorgenommen werden – also erst dann, wenn die Mehrheit der Rechenleistung im System einen entsprechenden Konsens erzeugt hat. Idealerweise sind dies Tausende von kooperativen Nutzern, gegen die einzelne Betrüger keine Chance haben. Das Erstellen neuer Blöcke übernehmen im Fall von Bitcoin die sogenannten Miner. Sie berechnen mithilfe von leistungsfähigen Computern für jeden Block eine kryptografische Prüfsumme, die zur Absicherung der Transaktionsdaten führt. Derjenige Miner, der die korrekte Prüfsumme zuerst berechnet, wird dafür mit neuen Bitcoins belohnt, und die Prüfsumme wird allen mitgeteilt. Da sich die Korrektheit der Prüfsumme sehr leicht feststellen lässt, ihre Berechnung dagegen sehr schwierig ist, lassen sich ein einmal erstellter Block und die damit bestätigten Transaktionen nicht mehr verändern. Damit ist die Blockchain vor Manipulationen und Cyberangriffen geschützt. Da Bitcoin auf kryptografischen Methoden beruht, spricht man auch von einer Kryptowährung. Da die Nutzer der Blockchain in ihrer Gesamtheit dafür sorgen, dass das Buchhaltungsjournal stets auf dem aktuellen Stand ist, braucht es keine weitere ­Instanz, die seine Richtigkeit überprüft. Das Eigeninteresse der Nutzer, möglichst viele Bitcoins zu „schürfen“, macht das System sicher. Es verhindert, dass eine Einheit der Währung zeitgleich mehrfach für Transaktionen verwendet werden kann.

Die Blockchain-Technologie gilt nicht nur als besonders sicher, sie ist auch günstig und schnell. Bei Bitcoin beispielsweise werden die Transaktionen direkt zwischen den Parteien abgewickelt, ganz ohne auf das sonst nötige Bankensystem zurückzugreifen. Natürlich laufen die Transaktionen nicht völlig kostenfrei ab, denn die Daten müssen verarbeitet und in der Blockchain gespeichert werden. Der Effizienzgewinn gegenüber dem heutigen Zahlungsverkehr ist jedoch enorm, da Intermediäre, das heißt die Banken, zwischen den Handelnden entfallen würden.

Zahlungswege auf traditionelle Weise bzw. über eine Blockchain

Ob sich Bitcoins jemals durchsetzen werden, ist unklar. Die Blockchain-Technologie hinter der Währung könnte Wirtschaftsbereiche & Finanzbranche revolutionieren. © Quelle: IMF
Abb. 1: Zahlung von A1 an B1 im zentralisierten Zahlungssystem
Bank A bucht Geld vom Konto des Kunden A1 ab. Die Zentralbank transferiert Geld vom Verrechnungskonto der Bank A auf das Verrechnungskonto der Bank B. Die Zentralbank dokumentiert die Transaktionen in einem zentralen Verzeichnis und validiert sie, um Manipulationen zu verhindern. Bank B schreibt das Geld auf dem Konto des Kunden B1 gut. Bank A und B führen über die jeweiligen Transaktionen ihrer Kunden Buch.
Ob sich Bitcoins jemals durchsetzen werden, ist unklar. Die Blockchain-Technologie hinter der Währung könnte Wirtschaftsbereiche & Finanzbranche revolutionieren. © Quelle: IMF
Abb. 2: Alternativer, schematischer Zahlungsweg von A nach B über eine Blockchain
Jede Transaktion wird auf einer Vielzahl von Rechnern im Netzwerk in ein digitales Buchhaltungsjournal („Ledger“) eingetragen, das für jedermann einsehbar ist. Die Transaktion wird über viele Netzwerkknoten (Miner) abgewickelt, die Rechenleistung zur Verfügung stellen. Im Rahmen des Validierungsprozesses lösen die Miner ein kryptografisches Rätsel. Nach dem „Proof of Work“-Konzept müssen sie gegenüber dem Netzwerk belegen, dass sie den Arbeitsschritt durchgeführt haben. Dieser ist kostspielig (Rechen- und Energieressourcen). „Vertrauenswürdig“ wird das System dadurch, dass Manipulationsversuche extrem teuer sind. Versucht ein Miner, eine fingierte Transaktion im System zu registrieren, wird er von den anderen daran gehindert.

Blockchain als Basis für das Internet der Werte

Die Eigenschaft, dass jede Handlung im System unwiderruflich festgeschrieben wird, macht das Konzept so interessant für andere Wirtschaftsbereiche. Da Blockchains nicht nur Währungstransaktionen protokollieren können, sondern im Prinzip jeden beliebigen Geschäftsvorgang, eignen sie sich als Universalwerkzeug für alle Fälle, in denen Rechte oder Ansprüche dauerhaft dokumentiert oder auf einen neuen Inhaber übertragen werden müssen. Schon heute steht in der Bitcoin-Blockchain für jede Transaktion zusätzlicher Raum für einen Verwendungszweck zur Verfügung. Dieser kann genutzt werden, um damit andere Vermögensgegenstände zu repräsentieren.

Protokollieren ließen sich auf diese Art etwa Eigentumsverhältnisse bei Immobilien oder die Echtheit von Vermögenswerten wie Kunstwerken oder Diamanten. Mittelsmänner oder Vertrauensinstitutionen wie Rechtsanwälte, Notare oder Sachverständige würden an Bedeutung verlieren. An ihre Stelle tritt die Kryptografie, mit der alle wesentlichen Informationen fälschungssicher in der Blockchain dokumentiert werden. Derartige Bestrebungen laufen unter dem Schlagwort „Internet der Werte“. So wie das World Wide Web den Austausch von Informationen revolutioniert hat, könnte die Blockchain den Austausch von Werten auf eine völlig neue Basis stellen. Und wie bei der Entwicklung des Internets werden Unternehmen nach und nach immer mehr Anwendungen für die Blockchain finden. Manche Experten gehen davon aus, dass die Technologie heute dasselbe Potenzial bietet, wie das Internet Anfang der 1990er-Jahre. Dutzende Start-ups beschäftigten sich bereits mit Möglichkeiten, wie sich die Blockchain nutzen lässt.

Banken mischen mit

Dass dies ernst zu nehmende Strömungen sind, zeigt sich schon daran, dass Notenbanken wie die Euro­päische Zentralbank oder die Bank of England sowie Aufsichtsbehörden und der Internationale Währungsfonds (IWF) sich verstärkt des Themas annehmen. Der europäische Bankenverband (Euro Banking Association, EBA) empfiehlt seinen Mitgliedern, die Blockchain auf ihr Potenzial hin zu untersuchen. Als Nutzungsszenarien nennt die EBA den Devisenhandel, grenzüberschreitende Transaktionen, Echtzeit-Überweisungen und die Abwicklung komplexerer Finanzprodukte.

Dabei ist davon auszugehen, dass sich die Banken nicht auf Bitcoin stützen, sondern ihre eigenen Blockchain-Netzwerke aufbauen werden. Transaktionen würden nicht nur schneller, sondern auch billiger werden, und es könnten innovative Dienste entstehen. Statt intern in jeder Bank separat Buch über Soll und Haben zu führen, könnte die Blockchain als univer­sales Buchhaltungsjournal die Arbeit erleichtern. Die Datenzentren der beteiligten Banken würden die Authentizität und Richtigkeit von Transaktionen dezentral überprüfen. Die mühsame Abstimmung zwischen den Systemen ist nicht mehr notwendig. Laut IWF kosteten internationale Überweisungen von Kleinbeträgen im Jahr 2015 durchschnittlich 7,7 Prozent, während bei Bitcoin-Transaktionen lediglich rund ein Prozent an Gebühren anfiele.

Erste Versuche der Finanzbranche laufen bereits. So hat das US-Start-up R3 CEV die Unterstützung von mehr als 40 Banken weltweit gewonnen, um das bisherige Ökosystem der Finanzmärkte zu überdenken und zu verbessern. Ziel ist es, einheitliche Protokolle und Standards für Blockchain-basiertes Banking zu entwickeln, um die Infrastruktur in der Finanzbranche zu revolutionieren. Zusammen mit einer Gruppe von elf Banken hat R3 CEV ein erstes Modell aufgesetzt. Damit ist es gelungen, Transaktionen in Echtzeit rund um die Welt zu senden. Allerdings handelte es sich lediglich um eine Simulation, weitere Projekte dürften folgen.

Streitfälle bei Übertragung von Wertpapieren könnten vermieden werden

Auch bei der US-Technologiebörse Nasdaq experimentiert man mit der Blockchain und hat Ende 2015 die Plattform Linq auf den Weg gebracht. Sie soll den Handel mit Anteilen noch nicht börsennotierter Unter­nehmen (Private Placements) mithilfe der neuen Technologie abwickeln und protokollieren. Der große Vorteil liegt darin, dass so die Spanne zwischen ­Handelszeitpunkt und Abrechnung im Wertpapierverkehr – bis zu drei Tage bei den meisten Wertpapieren in den USA – auf Sekunden reduziert wird. Streitfälle, die aufgrund der zeitlichen Diskrepanz zwischen Vertragsschluss und physischer Übertragung entstehen (zum Beispiel Abrechnungs- oder Kontrahentenausfallrisiken), würden gar nicht erst aufkommen.

Ein Problem in vielen Ländern ist das Fehlen ver­trauenswürdiger Grundbücher und Katasterämter. Auch hier könnte man die Blockchain einsetzen, um Eigentumsrechte kostengünstig und für jedermann einsehbar sicher zu archivieren. Oder man könnte elektronische Register aufbauen, die Luxusgüter und Kunstwerke eindeutig identifizieren und die Eigentumsverhältnisse dokumentieren. Dadurch würden etwa im Handel mit Diamanten die bislang verwendeten Echtheitszertifikate – die alles andere als fälschungssicher sind – überflüssig. In einer Blockchain würde jeder Stein über eine gewisse Anzahl von Merkmalen (zum Beispiel Größe, Gewicht, Reinheit, Farbe, Schliff) eindeutig identifiziert und einem bestimmten Eigentümer zugeordnet. Ein Verkauf wäre nur möglich, wenn die Computer, die dem ­System angeschlossen sind, gemeinsam die Authentizität des Steins und die Richtigkeit der Transaktion bestätigen. Das Grundprinzip ist demnach immer das gleiche: Ein vertrauenswürdiges Register macht Mittels­männer für Transaktionen unnötig, was Kosten spart und die Abwicklung beschleunigt.

Risikotransfer auf der Basis von Blockchain und Smart Contracts

Die nächste Stufe der Entwicklung liegt nun in der Kombination der Blockchain-Technologie mit dem Konzept der „Smart Contracts“. Smart Contracts wurden erstmals in den frühen 1990er-Jahren als computergestütztes Protokoll definiert, das Vertragsbedingungen automatisch ausführt. Bricht beispielsweise ein Vertragspartner die Abmachungen, indem er etwa die Ratenzahlung bei einem Kfz-Kauf stoppt, könnte der Smart Contract automatisch die Türen des Autos verriegeln oder die Zündung lahmlegen. Beim Online-Shopping würde die Ware erst dann automatisch bezahlt, wenn sie der Spediteur beim Empfänger abgegeben hat und via GPS die korrekte Adresse festgestellt wurde. Mit der Blockchain können Smart Contracts im Prinzip eigenständig Rechte aus einem Vertrag geltend machen, ohne dass es einer zwischengeschalteten Instanz bedürfte. Blockchain ist somit das nötige Medium, um Smart Contracts zum Durchbruch zu verhelfen, da damit eine vertrauenswürdige und für alle Parteien transparente Plattform für ihre Ausführung bereitsteht. Für das Internet of Things (IoT) ist Blockchain das nötige Netzwerk, damit Geräte untereinander Zahlungen und Leistungen über Smart Contracts austauschen können. Auch daran wird bereits gearbeitet.

Für die Versicherungswirtschaft wären Smart Contracts ebenfalls interessant, weil man in die Blockchain Bedingungen und Regeln schreiben könnte, die beim Erreichen von Grenzwerten gewisser Parameter automatisch ausgeführt werden. Gibt es für Natur­katas­trophendeckungen eine vertrauenswürdige Quelle für Daten, die eine parametrische Versicherung auslösen können, lässt sich ein Smart Contract schreiben. Da­rauf basiert die Idee einer automatisierten Ernteversicherung: Sie entschädigt den Landwirt für Ernteausfälle, sobald die Wetterdaten eine Dürre bestätigen. Der dazugehörige Vertrag und die Wetterdaten sind für alle Beteiligten einsehbar und überprüfbar. IoT-Sensoren legen ihre Messwerte in der Blockchain ab, und Smart Contracts ermitteln die daraus folgenden Zahlungen.

So gibt es schon Prototypen einer experimentellen Flugversicherung gegen Verspätung. Hat ein Passagier Interesse an einer entsprechenden Absicherung, zahlt er die im Voraus festgelegte Prämie in einen Smart Contract ein. Ist der Flug verspätet, löst der Smart Contract, nachdem die Daten über die Ankunftszeiten ausgewertet wurden, eine Zahlung an den Passagier aus. Underwriting und Schadenbearbeitung erfolgen hier völlig automatisiert, da sich derSchaden an einem eindeutigen Trigger festmachen lässt. Erweitern lässt sich dieses Modell um eine Funktion, die es potenziellen Investoren ermöglicht, Kapital zur Deckung eines Schadenereignisses zur Verfügung zu stellen. Im Gegenzug erhält der Investor die Prämie, falls der Flug pünktlich ankommt.

Versicherungen hätten zudem die Möglichkeit, den Prozess der Schadenbearbeitung via Blockchain effizienter zu gestalten. So könnten per App Schadenmeldungen in der Blockchain zweifelsfrei dokumentiert werden. Auch alle weiteren Schritte der Abwicklung würden für Kunde und Versicherer transparent und sicher in der Blockchain erfasst. Der üb­liche Schriftverkehr zwischen externen Schadengutachtern, der Versicherung und anderen Beteiligten würde entfallen, was der Effizienz im Schaden­prozess zugutekäme. Im Gesundheitswesen könnte man mithilfe einer privaten Blockchain Patienten­daten sicher vor Manipulationen und unautorisierten Zugriffen speichern, verwalten und zwischen verschiedenen berechtigten Stellen austauschen – beispielsweise zwischen Ärzten, Krankenhäusern und Krankenversicherern.

Fazit

Unabhängig von der Zukunft von Bitcoin steht zu vermuten, dass sich die Blockchain-Technologie eigenständig weiterentwickeln wird. In den vergangenen Jahren floss bereits knapp eine Milliarde US-Dollar an Wagniskapital in diese Technologie. Es ist absehbar, dass es nicht die eine, sondern mehrere Blockchains geben wird. Gesucht werden vor allem Alternativen zur Bitcoin-Blockchain, bei denen die „Buchhaltung“ mit weniger Rechenaufwand und damit weniger Energieverbrauch vor Manipulationen geschützt ist.

Wahrscheinlich werden sowohl öffentliche als auch geschlossene, das heißt privatwirtschaftlich verwaltete Blockchains nebeneinander existierten. Letztere konterkarieren in gewisser Weise den ursprünglichen Gedanken einer dezentralen Organisation. So haben beispielsweise Banken ein Interesse daran, einen Teil ihrer Dienstleistungen über eine eigene Blockchain abzuwickeln.

Die Blockchain-Technologie steht am Anfang einer noch ungewissen Zukunft, zumal es momentan an einer leistungsfähigen Infrastruktur mangelt. Für ein Funktionieren auf breiter Basis wäre eine neue Software-Architektur nötig, wobei die Kostenfrage völlig ungeklärt ist. Nichtsdestotrotz hat sich bereits ein eigener – zugegeben noch kleiner – Wirtschaftszweig aus verschiedensten Dienstleistern entwickelt. Es ist daher ratsam, sich ernsthaft mit der Thematik auseinanderzusetzen, um nicht zu einem späteren Zeitpunkt vielleicht von einer Revolution des Finanzsystems überrascht zu werden. Denn es besteht für Versicherer auch die Chance, auf der Basis von Blockchain neue Produkte zu entwickeln, die durch ihre Transparenz und gesteigerte Effizienz neue Risiken und Märkte abbilden können.

Munich Re Experten
Susanne Gäde
ist als Economist bei Munich Re zuständig für Geldpolitik, Finanzmarktregu­lierung und kapitalmarktnahe Themen.
Markus Tradt
befasst sich als System Engineer bei Munich Re unter anderem mit den Möglichkeiten von Blockchain.
Christina Wallner
ist Economist in der volkswirtschaftlichen Abteilung von Munich Re und beschäftigt sich unter anderem mit digitalen Trends.
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